CN108226237A - 一种检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种检测方法和设备，所述检测设备包括：电容生成电路，包括相对设置的第一电容电极和第二电容电极，以及分别连接第一电容电极和第二电容电极的电源；第一电容电极靠近第二电容电极的一侧用于放置待测基板；其中，第一电容电极为电极板，第二电容电极包括n个绝缘设置的子电极，n为大于或等于1的整数；至少一个电容检测电路，连接电极板和子电极，用于在待测基板放置于电极板靠近第二电容电极的一侧后，检测电极板与子电极之间的电容值；控制器，用于根据电容值判断待测基板上与子电极对应的区域中是否存在异物。通过本发明实施例，利用电容感应原理快速、准确的检测异物，提高了检测效率，缩短了检测时间。

Description

一种检测方法和装置
技术领域
本发明涉及显示领域，尤指一种检测方法和装置。
背景技术
在显示领域，异物的有效监控对于显示产品的产品良率有较大影响。
相关技术中异物监控包括自动光学检测(AOI，Automatic Optic Inspection)设备的测试方法有五点法和图片法，其中，五点法为同时测定检测区域内的五个点到AOI设备的距离，如果五个点到AOI设备的距离均相同，认为该检测区域内不存在异物；如果五个点到AOI设备的距离不相同，认为该检测区域内存在异物。图片法通过拍摄检测区域的图片来获得异物的形状，传统的AOI设备只能拍摄2D图片，不能确定异物的基本特性，而且由于测量原理的限制，存在测试死角，比如阵列基板栅极驱动(GOA，Gate Driver on Array)区域是无法测量的。这两种方法均为单点测试，效率较低，测试时间较长。
发明内容
本发明实施例提供了一种检测方法和装置，能够在一定程度上提高检测效率，缩短检测时间。
本发明实施例提供了一种检测设备，包括：
电容生成电路，包括相对设置的第一电容电极和第二电容电极，以及分别连接第一电容电极和第二电容电极的电源；第一电容电极靠近第二电容电极的一侧用于放置待测基板；其中，第一电容电极为电极板，第二电容电极包括n个绝缘设置的子电极，n为大于或等于1的整数；
至少一个电容检测电路，连接电极板和子电极，用于在所述待测基板放置于所述电极板靠近所述第二电容电极的一侧后，检测电极板与子电极之间的电容值；
控制器，用于根据电极板与子电极之间的电容值判断待测基板上与子电极对应的区域中是否存在异物。
可选的，电容生成电路还包括：绝缘板，所述子电极镶嵌在所述绝缘板中。
可选的，电容生成电路还包括：电连接板，设置于绝缘板远离子电极的一侧；连接n个所述子电极的导线通过绝缘板中的过孔连接至电连接板，并通过所述电连接板与电源连接。
可选的，检测设备还包括：与绝缘板或连接板连接的升降装置；
升降装置在所述控制器的控制下，带动所述第二电容电极沿垂直于所述第一电容电极的方向移动。
可选的，n个所述子电极的大小和形状均相同。
可选的，n个所述子电极按照阵列排布。
可选的，所述电容检测电路的数量为n；所述电容检测电路和所述子电极一一对应连接。
可选的，所述电容检测电路的数量为1；所述检测设备还包括：
n个开关单元，设置于所述子电极和所述电容检测电路之间，用于控制所述子电极和所述电容检测电路的通断。
可选的，所述电极板为金属膜，所述子电极为金属片。
可选的，检测设备还包括：用于放置所述电极板的测试基台。
可选的，所述控制器具体用于：
比较测量的电容值和标准电容值，当测量的电容值和标准电容值之差的绝对值大于预设阈值时，判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中存在异物；
当测量的电容值和所述标准电容值之差的绝对值小于或等于所述预设阈值时，判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物；
其中，所述标准电容值为待测基板上与子电极对应的区域中不存在异物时子电极与电极板之间的电容值。
本申请提出了一种检测方法，应用于上述任一种检测设备，所述检测方法包括：
电容生成电路中第一电容电极和第二电容电极通过电源供电形成电容；
在待测基板放置于电极板靠近第二电容电极的一侧后，电容检测电路检测电极板和子电极之间的电容值；
控制器根据测量的电容值判断待测基板上与金属片对应的区域中是否存在异物。
可选的，所述控制器根据测量的电容值判断待测基板上与金属片对应的区域中是否存在异物包括：
所述控制器比较测量的电容值和标准电容值，当测量的电容值和标准电容值之差的绝对值大于预设阈值时，所述控制器判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中存在异物；
当测量的电容值和所述标准电容值之差的绝对值小于或等于所述预设阈值时，所述控制器判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物；
其中，所述标准电容值为待测基板上与子电极对应的区域中不存在异物时子电极与电极板之间的电容值。
与相关技术相比，本发明实施例包括：电容生成电路，包括相对设置的第一电容电极和第二电容电极，以及分别连接第一电容电极和第二电容电极的电源；第一电容电极靠近第二电容电极的一侧用于放置待测基板；其中，第一电容电极为电极板，第二电容电极包括n个绝缘设置的子电极，n为大于或等于1的整数；至少一个电容检测电路，连接电极板和子电极，用于在所述待测基板放置于所述电极板靠近所述第二电容电极的一侧后，检测电极板与子电极之间的电容值；控制器，用于根据测量的电容值判断待测基板上与子电极对应的区域中是否存在异物。通过本发明实施例，利用电容感应原理快速、准确的检测异物，提高了检测效率，缩短了检测时间。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明第一实施例检测设备的示意图；
图2为本发明第一实施例子电极的排列方式的示意图；
图3为本发明第一实施例子电极与导电基板的连接示意图；
图4为本发明第一实施例采用一个电容检测电路实现对所有金属片与金属膜之间的电容的测量的示意图；
图5为本发明第一实施例采用n个电容检测电路实现对所有金属片与金属膜之间的电容的测量的示意图；
图6为本发明第二实施例检测方法的流程图。
图1中，1为第一电容电极，2第二电容电极，3为电源，4为控制器，5为待测基板，6为升降装置，7为测试基台，8为检测设备外壳，10为电连接板，11为导线，12为绝缘板，13为电容检测电路，21为子电极，41为第一金属片，42为第二金属片，43为第三金属片，141为第一开关单元，142为第二开关单元，143为第三开关单元，131为第一电容检测电路，132为第二电容检测电路，133为第三电容检测电路。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
参见图1，本发明第一实施例提出了一种检测设备，包括：
电容生成电路，包括相对设置的第一电容电极1和第二电容电极2，以及分别连接第一电容电极1和第二电容电极2的电源3；第一电容电极1靠近第二电容电极的一侧用于放置待测基板5；其中，第一电容电极1为电极板，第二电容电极2包括n个绝缘设置的子电极21，n为大于或等于1的整数；
至少一个电容检测电路13，连接电极板和子电极21，用于在待测基板5放置于所述电极板靠近所述第二电容电极1的一侧后，检测电极板与子电极21之间的电容值；
控制器4，用于根据测量的电容值判断待测基板5(如玻璃基板、或彩膜基板、或阵列基板等)上与子电极21对应的区域中是否存在异物。
通过本发明实施例，利用电容感应原理快速、准确的检测异物，提高了检测效率，缩短了检测时间。
本申请中，电极板为导电膜，子电极21为导电片。例如，导电膜为金属膜，导电片为金属片。
在一个可选实施例中，可以采用将子电极21镶嵌在绝缘板12中的方式实现不同子电极21之间绝缘设置。
本申请中，子电极21的形状和大小以及子电极21的数量不限定，只要由n个子电极21按照预设方式排列组成的区域的大小大于或等于待测基板5的大小就可以了。
当n个子电极21的大小和形状均相同时，可以为所有子电极设定相同的标准电容值，提高了检测效率。
当然，为了提高检测精度，每一个子电极21的面积越小越好，并且，选取子电极21的形状应使得排列时子电极21之间的缝隙尽量小。
例如，子电极21的形状可以是正方形、长方形、六边形等中的任意一种。
当子电极21的形状为正方形时，其边长可以是0.5毫米(mm)。
其中，当n个子电极21按照阵列排布时，便于异物位置的定位。也就是说，可以将n个子电极21排列成X行Y列，位于同一行和同一列的子电极21的中心点在同一条直线上；其中，X和Y均为大于或等于1的整数。如图2所示，即将正方形子电极21排列成27行17列，不同行的子电极21的数量相同，不同列的子电极21的数量也相同，最终排列成一个长方形，并且，相邻两个子电极21之间的间隔均相同。
上述检测设备中，子电极21与电源3的第一极连接，电极板与电源3的第二极连接。例如，子电极21与电源3的正极连接，电极板与电源3的负极连接；又如，如图1的连接方式所示，子电极21与电源3的负极连接，电极板与电源3的正极连接。也就是说，电源3的第一极为正极，第二极为负极；或者，电源3的第二极为正极，第一极为负极。
上述检测设备中，子电极21通过导线11直接与电源3连接；
或者，上述检测设备还包括电连接板10，设置于绝缘板12远离子电极21的一侧；连接n个子电极21的导线11通过绝缘板12中的过孔(图中未示出)连接至电连接板10，并通过电连接板10与电源3连接。
在一个可选的实施例中，上述检测设备还包括：与绝缘板12或电连接板10连接的升降装置6；
升降装置6在控制器4的控制下，带动第二电容电极2沿垂直于第一电容电极1的方向移动。也就是说，升降装置6在控制器4的控制下可调节自身的高度，从而调节第二电容电极2的高度，即调节子电极21和电极板之间的距离。
在一个可选的实施例中，上述检测设备还包括：用于放置电极板的测试基台7。
在一个可选的实施例中，上述检测设备还包括：外壳8。该外壳8可以是绝缘材料。
本申请中，对电极板的厚度不作限定，例如，电极板的厚度可以是1mm。
本申请中，绝缘板12和电极板的重叠面积越大越好，重叠面积越大，能够检测的基板的面积越大。
在一个可选的实施例中，为了提高子电极21与电极板之间的电容值的测量精度，电容检测电路13可以是数字电桥，例如，采用型号为TH2817A或TH2619的精密LCR数字电桥。TH2817A测试端为电流高端HD、电压高端HS、电流低端LD、电压低端LS，子电极21与电极板组成的电容与数字电桥连接时，数字电桥的电流高端HD与电压高端HS一起连接到子电极21，电流低端LD与电压低端LS一起连接到电极板；或者，电流高端HD与电压高端HS一起连接到电极板，电流低端LD与电压低端LS一起连接到子电极21。
TH2817A型精密LCR数字电桥虽然能精确测量电容，但电容的精度还跟很多因素有关，首先是子电极21与电极板之间形成的电容本身，其次是电容的连接线。为了进一步提高测量的准确度，在测量电容之前先分别对子电极21和电极板进行绝缘处理。
本申请中，可以采用至少一个电容检测电路13来实现对所有子电极21和电极板之间的电容的测量，每一个电容检测电路13实现对至少一个子电极21和电极板之间的电容的测量。
例如，如图4所示，采用一个电容检测电路13来实现对所有子电极21和电极板之间的电容的测量，那么需要设置n个开关单元，开关单元设置于子电极21和电容检测电路13之间，用于控制子电极21和电容检测电路13的通断，如图4所示，第一开关单元141设置于第一子电极41和电容检测电路13之间，第二开关单元142设置于第二子电极42和电容检测电路13之间，第三开关单元143设置于第三子电极43和电容检测电路13之间。需要说明的是，图4中示出的子电极和开关单元仅仅是为了说明子电极21、开关单元和电容检测电路13之间的连接而给出的示意图，具体的子电极21和开关单元的数量本申请不作限定。
这种情况下，需要控制器4分时控制开关单元的闭合来分时读取电容检测电路13测量的电容值，也就是说，在第一时刻，控制器4控制第一开关单元141闭合，控制其他开关单元打开，从而读取第一子电极41和电极板之间的第一电容值；在第二时刻，控制器4控制第二开关单元142闭合，控制其他开关单元打开，从而读取第二子电极42和电极板之间的第二电容值；在第三时刻，控制器4控制第三开关单元143闭合，控制其他开关单元打开，从而读取第三子电极43和电极板之间的第三电容值；依次类推，直到读取到所有子电极21和电极板之间的电容值。
上述n个开关单元可采用阵列开关或显示面板中的开关网格结构实现。
又如，如图5所示，采用n个电容检测电路13来实现对所有子电极21和电极板之间的电容的测量，电容检测电路13和子电极21一一对应连接，如图5所示，第一电容检测电路131与第一子电极41连接，第二电容检测电路132与第二子电极42连接，第三电容检测电路133与第三子电极43连接。需要说明的是，图5中示出的子电极21和电容检测电路13仅仅是为了说明子电极21和电容检测电路13之间的连接而给出的示意图，具体的子电极21和电容检测电路13的数量本申请不作限定。
这种情况下，控制器4可以同时读取n个电容检测电路13测量的电容值。
可选的，控制器4具体用于：
比较测量的电容值和标准电容值，当测量的电容值和标准电容值之差的绝对值大于预设阈值时，判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中存在异物；
当测量的电容值和所述标准电容值之差的绝对值小于或等于所述预设阈值时，判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物；
其中，所述标准电容值为待测基板上与子电极对应的区域中不存在异物时子电极与电极板之间的电容值。
参见图6，本发明第二实施例提出了一种检测方法，应用于第一实施例中的任意一个检测设备。
该检测方法包括：
步骤600、电容生成电路中第一电容电极和第二电容电极通过电源供电形成电容。
步骤601、在待测基板放置于电极板靠近第二电容电极的一侧后，电容检测电路检测电极板和子电极之间的电容值。
本实施例中，为了提高子电极与电极板之间的电容值的测量精度，可以通过数字电桥测量子电极与电极板之间的电容值，例如，采用型号为TH2817A或TH2619的精密LCR数字电桥。TH2817A测试端为电流高端HD、电压高端HS、电流低端LD、电压低端LS，子电极与电极板组成的电容与数字电桥连接时，数字电桥的电流高端HD与电压高端HS一起连接到子电极，电流低端LD与电压低端LS一起连接到电极板；或者，电流高端HD与电压高端HS一起连接到电极板，电流低端LD与电压低端LS一起连接到子电极。
TH2817A型精密LCR数字电桥虽然能精确测量电容，但电容的精度还跟很多因素有关，首先是子电极与电极板之间形成的电容本身，其次是电容的连接线。为了进一步提高测量的准确度，在测量电容之前先分别对子电极和电极板进行绝缘处理。
步骤602、控制器根据测量的电容值判断待测基板上与子电极对应的区域中是否存在异物。
具体的，控制器比较测量的电容值和标准电容值，当测量的电容值和标准电容值之差的绝对值大于预设阈值时，所述控制器判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中存在异物；
当测量的电容值和所述标准电容值之差的绝对值小于或等于所述预设阈值时，所述控制器判断出所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物；
其中，所述标准电容值为待测基板上与子电极对应的区域中不存在异物时子电极与电极板之间的电容值。
由于待测基板上与不同子电极对应的区域上的图案区域各不相同，因此，每一个子电极均需对应不同的标准电容值。
具体的，可以采用以下任一种方式来获得标准电容值。
第一种、根据电容的叠加原理，当待测基板上与金属片对应的区域中存在异物时，子电极与电极板之间的电容值比不存在异物时的电容值要大，因此，对于批量待测基板，不同待测基板上与同一子电极对应的区域可能会存在没有异物的区域，这样，依次将多个待测基板放置在电极板上的相同位置，测量每一个子电极与电极板之间的电容值，取多个待测基板上同一个子电极与电极板之间的电容值的最小值作为标准电容值。为了提高标准电容值的准确度，使用的待测基板的数量越多越好。
第二种、预先获取待测基板的ID信息，然后在ID信息和标准电容值之间的对应关系中查找待测基板的ID信息对应的标准电容值。
其中，可以采用以下任一种方法获取待测基板的ID信息。
一、与其他设备联机，接收其他设备传过来的ID信息；
二、读取待测基板边缘的ID信息；例如，通过读取待测基板边缘的二维码或标签等从而获得ID信息；
三、预先设置待测基板的ID信息。
其中，对应关系可以预先设置，或者从外部设备获得。
第三种、预先设置待测基板的标准电容值。
通过本发明实施例，利用电容感应原理快速、准确的检测异物，提高了检测效率，缩短了检测时间。
下面对本申请的异物检测的可行性进行分析。
假设待测基板5包括基底和基底上的膜层(如SiO2)，理想情况下，异物位于待测基板5的最上层膜层上，未嵌入下层膜层中，这种情况下，当待测基板5有异物时，子电极21和电极板之间的电容可以等效为两部分电容的并联，一部分为异物所在区域的电容，另一部分为不包括异物的区域的电容。
因此，当待测基板上子电极21对应的区域没有异物时，测得的电容值C1为：
其中，C1为待测基板上子电极对应的区域没有异物时子电极和电极板之间的电容值，ε0为真空介质的介电常数，ε玻璃为基底的相对介电常数，εSiO2为SiO2层的相对介电常数，D1为真空层的高度，D2为SiO2层的高度，D3为基底的高度，S1为子电极的面积。
当待测基板上子电极21对应的区域有异物(如Si3N4)时，测得的电容值C2为：C21+C22；
其中，
其中，S3为待测基板上子电极对应的区域异物所在的区域的面积，S2为待测基板上子电极对应的区域中没有异物的面积，S1＝S2+S3，D4为异物的高度。
那么，
其中，ε异物为异物的相对介电常数，S3为异物的面积，D4为异物的高度。
假设电极板的面积S1＝10×10平方毫米(mm2)＝1×10-4平方米(m2)；
异物的面积S3＝5×5平方微米(μm2)＝2.5×10-11m2；
真空层的高度D1＝0.5毫米(mm)＝5×10-4米(m)；
SiO2层的高度D2＝0.25微米(μm)＝2.5×10-7m；
异物的高度D4＝0.05μm＝5×10-8m；
待测基板的高度D3＝0.5mm＝5×10-4m；
真空介质的介电常数ε0＝8.85×10-12法每米(F/m)；
异物的相对介电常数ε异物＝8F/m；
待测基板的相对介电常数ε玻璃＝3.7F/m；
SiO2层的相对介电常数εSiO2＝3.9F/m。
那么，计算得到△C＝0.096×10-15法(F)，C1＝1.3926m电-12F；
电容变化率
市场中的电容测试仪可满足测量要求。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种检测设备，其特征在于，包括：
电容生成电路，包括相对设置的第一电容电极和第二电容电极，以及分别连接所述第一电容电极和所述第二电容电极的电源；所述第一电容电极靠近所述第二电容电极的一侧用于放置待测基板；其中，所述第一电容电极为电极板，所述第二电容电极包括n个绝缘设置的子电极，n为大于或等于1的整数；
至少一个电容检测电路，连接所述电极板和所述子电极，用于在所述待测基板放置于所述电极板靠近所述第二电容电极的一侧后，检测所述电极板与所处子电极之间的电容值；
控制器，用于根据所述电容值判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中是否存在异物。
2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述电容生成电路还包括：绝缘板，所述子电极镶嵌在所述绝缘板中。
3.根据权利要求2所述的检测设备，其特征在于，所述电容生成电路还包括：电连接板，设置于所述绝缘板远离所述子电极的一侧；连接n个所述子电极的导线通过所述绝缘板中的过孔连接至所述电连接板，并通过所述电连接板与所述电源连接。
4.根据权利要求2或3所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括：与所述绝缘板或所述连接板连接的升降装置；
所述升降装置在所述控制器的控制下，带动所述第二电容电极沿垂直于所述第一电容电极的方向移动。
5.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，n个所述子电极的大小和形状均相同。
6.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，n个所述子电极按照阵列排布。
7.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述电容检测电路的数量为n；所述电容检测电路和所述子电极一一对应连接。
8.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述电容检测电路的数量为1；所述检测设备还包括：
开关单元，设置于所述子电极和所述电容检测电路之间，用于控制所述子电极和所述电容检测电路的通断。
9.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述电极板为金属膜，所述子电极为金属片。
10.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括：用于放置所述电极板的测试基台。
11.根据权利要求1～3、5～10任一项所述的检测设备，其特征在于，所述控制器具体用于：
比较所述电容值和标准电容值，当所述电容值和标准电容值之差的绝对值大于预设阈值时，判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中存在异物；
当所述电容值和所述标准电容值之差的绝对值小于或等于所述预设阈值时，判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物；
其中，所述标准电容值为所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物时所述子电极与所述电极板之间的电容值。
12.一种检测方法，其特征在于，应用于权利要求1～11任一项所述的检测设备，所述检测方法包括：
电容生成电路中第一电容电极和第二电容电极通过电源供电形成电容；
在待测基板放置于电极板靠近第二电容电极的一侧后，电容检测电路检测电极板和子电极之间的电容值；
控制器根据所述电容值判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中是否存在异物。
13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述控制器根据电容值判断待测基板上与金属片对应的区域中是否存在异物包括：
所述控制器比较所述电容值和标准电容值，当所述电容值和标准电容值之差的绝对值大于预设阈值时，所述控制器判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中存在异物；
当所述电容值和所述标准电容值之差的绝对值小于或等于所述预设阈值时，所述控制器判断所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物；
其中，所述标准电容值为所述待测基板上与所述子电极对应的区域中不存在异物时所述子电极与所述电极板之间的电容值。
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